近年來流動地磁觀測在地震監(jiān)測中的發(fā)展及其預(yù)測應(yīng)用

顧左文

自2002年始，在中國地震局、科技部的大力支持下，由中國地震局地球物理研究所主持，云南省地震局、甘肅省地震局、安徽省地震局、河北省地震局、四川省地震局、新疆地震局、福建省地震局、吉林省地震局、黑龍江省地震局、第一監(jiān)測中心共同參與，開展了5年一輪的中國大陸地區(qū)流動地磁矢量觀測。完成了2005.0、2010.0、2015.0等3個標準地磁年代的《中國地磁參考場（中國地磁圖）》的編制工作，分別建立了上述3個年代的中國地區(qū)基本地磁場、巖石圈磁場等模型。當2005年底，編制完成《2005.0年代中國地磁參考場（中國地磁圖）》之時，發(fā)生了九江—瑞昌MS5.7地震。研究團隊細致分析了震區(qū)及其周邊的地磁基本場數(shù)據(jù)和模型，認為存在以水平分量為主的異常表現(xiàn)。為繼續(xù)追蹤該異常的演化過程，并探索有效的地震異常監(jiān)測分析方法，中國地震局監(jiān)測預(yù)報司首次開展了流動地磁矢量觀測的地震監(jiān)測工作。由此，流動地磁矢量觀測由基礎(chǔ)科學研究走向了地震監(jiān)測和預(yù)測工作。

20世紀70年代起，中國地震局遂行的流動地磁監(jiān)測測項，以地磁場總強度觀測為測量手段，以孤立測點的通化差值為主要分析物理量。測點分布沿相關(guān)斷裂帶的走向進行布設(shè)，分析研究斷層及其周邊的震磁前兆信息。獲得了如唐山M7.8、海城M7.3、劍川M5.4等地震的磁震信息，說明地震孕育過程和地磁場變化之間具有一定的對應(yīng)關(guān)系。當時的主要物理思路為：中強地震發(fā)生前，孕震區(qū)沿主要斷裂會發(fā)生應(yīng)力匯聚、地下介質(zhì)的物性變化、裂隙和微破裂等物理現(xiàn)象。監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象所伴生的磁場異常應(yīng)該是有效的物理思路和技術(shù)路線。然而，在隨后的監(jiān)測實踐過程中，直至汶川MS8.0地震的發(fā)生，“傳統(tǒng)的”流動地震地磁監(jiān)測手段始終未有效地、有共識地、在震前做出異常判定。流動地震地磁監(jiān)測測項對地震預(yù)報的支撐作用也日漸式微。

在汶川MS8.0地震的震后總結(jié)和反思過程中，有2點看法逐步得到了普遍共識。其一，所謂異常和正常是相對的、辯證的。正常不是空間分布均勻、時間變化趨于零，異常也不是“驚天動地”和“山呼海嘯”。欲要辨識“異?！?，首先要搞清楚“正?！?。其二，就地球物理場監(jiān)測而言，空間分辨力和空間覆蓋范圍是辯證的、必須兼顧的，局部高密度的“聚焦式”監(jiān)測布局會極大地制約分析和研究的視野。因此，監(jiān)測預(yù)報司正式提出了地球物理場監(jiān)測應(yīng)該“成場”“成網(wǎng)”的改革思路。

基于這種認識，隨著九江—瑞昌MS5.7、汶川MS8.0和玉樹MS7.1地震發(fā)生后地震地磁應(yīng)急監(jiān)測工作的開展，流動地磁技術(shù)團隊適時適勢地改變原有傳統(tǒng)的監(jiān)測模式和調(diào)整測網(wǎng)布局，逐漸逐步地開啟了區(qū)域地磁場監(jiān)測與地震預(yù)報的探索之路。

目前，對于地震地磁異?，F(xiàn)象的研究仍處于原始積累階段。在中國地震局的監(jiān)測-預(yù)測-研究體系當中，以年度地震危險區(qū)“東5西6”地震活動為主要預(yù)測目標下，流動地磁矢量觀測的地磁異常區(qū)在中國大陸，尤其是南北地震帶上的發(fā)震地點有良好的映震效果。其中，蘆山M7.0、洱源M5.5、彝良M5.7、永善M5.0、康定M6.4、景谷M6.6、岷縣—漳縣M6.6、魯?shù)镸6.5、祁連M5.3、昌寧M5.1、門源M6.4、燈塔M5.1、皮山M6.5、運城M4.4等地震均位于流動地磁年度異常區(qū)里或附近。

針對巖石圈磁場異常變化特征與地震之間的關(guān)系，中國地震局地球物理研究所、云南省地震局、河北省地震局和甘肅省地震局等10余家單位在大華北、南北地震帶、南北天山和華南地區(qū)開展了大規(guī)模大范圍的監(jiān)測和預(yù)測工作，取得了一系列新的研究成果?！暗卣鹧芯恐卮艑凇闭骷艘慌P(guān)于上述4個地區(qū)的近期研究論文，主要以流動地磁觀測、固定地磁臺站觀測為主的監(jiān)測、預(yù)測和科研成果。

這些成果的出版，是對九江—瑞昌MS5.7地震以來、3代地震地磁研究者持續(xù)探索的小結(jié)，將有助于相關(guān)科研人員了解中國地震局地震地磁監(jiān)測、預(yù)測、科研工作的最新進展。同時，也努力為全球的地磁學、地震地磁學發(fā)展貢獻出中國力量。

最后，經(jīng)過10余年的發(fā)展，流動地磁團隊已形成了“70后”“80后”組成的新一代核心。而且一改或?qū)Ｗ⒂赑apers的“書齋學者”、或?qū)Ｗ⒂谝巴鉁y量的“勘探郎”之畸形、割裂狀態(tài)。新一代流動地磁技術(shù)團隊的核心能兼顧科學研究、實際操作和應(yīng)用效能。這是流動地磁技術(shù)團隊10余年發(fā)展積累的最大成果！“長江后浪推前浪”，繼往開來，望莫大焉、望莫厚焉！endprint